توربینهای آبی کوچک

محدوديت استفاده از منابع انرژی فسیلی به لحاظ فنی و اقتصادی ، افزایش نگرانی های زيست محیطی بواسطه  مصرف بی رويه استفاده از منابع انرژی فسیلی و  ازدياد جمعيت وهمچنین تلفات شبکه های برق، راندمان پايین نیروگاههای حرارتی همگی مباحثی هستند که يافتن راهکارهای مناسب در جهت حل معضلات انرژی به خصوص بحران زيست محیطی را اجتناب ناپذير میسازد. در اين راستا، يافتن روشهای اقتصادی برترو معرفی الگوهای جديد و دسترسی به انواع منابع انرژی تجديدپذير در تأمین نیازهای حال و آينده مورد توجه میباشد.

 در نیروگا ههای حرارتی به ازای تولید هر سه کیلووات ساعت انرژی الکتريکی حدود يک مترمکيب گاز طبیعی مصرف میشود و به ازای آن حدود kg 2 گازهای آلاينده تولید و به هوای اطراف ما تخلیه میشوند. همچنین در اکثر نیروگاه های کشور ، حجم زيادی آب از سفره های آب زيرزمینی توسط چاههای عمیق برای آب مورد نیاز سیکل بخار و سیستم خنک کاری برداشت میشود که در درازمدت باعث افت سطح آب سفره های زیرزمینی  شده که خود اثرات تخريبی زيست محیطی خاص خود را دارد. از شرف دیگر پساب تولیدی نیروگاههای حرارتی که از نوع صنعتی میباشد باعث آلودگی شديد محیط زيست میشود.

توان توليدي نيروگا ههاي برق آبي در جهان حدود ۳۰% از کل انرژی الکتريکی تولیدی جهان را پوشش میدهد كه از اين مقدار ۷ % ازطریق نيروگاه هاي برق آبي كوچك تامين مي شود. پتانسيل استفاده نشده ي انرژي بر ق آبي كل جهان حدودGW3000 تخمين زده شده است کهGW 180 آن مربوط به نيروگاه هاي برق آبي كوچك مي باشد. نكته قابل توجه اين است كه از ظرفيت نيروگا ههاي بر ق آبي كوچك، ۷۰درصد يعني چيزي در حدود GW126 كشورهاي در حال توسعه قرار دارد و به نظر مي رسد كه در آينده بيشترين افزايش مربوط به توسعه و راه اندازي اين نيروگا هها در كشورهاي در حال توسعه خواهد بود و در كشورهاي پيشرفته رشد كمتري وجودخواهد داشت.

در کشور ما بر اساس تحقیقات انجام شده حدود سه هزار مگاوات پتانسیل انرژی هیدرولیکی وجود دارد که میتوان با انجام تمهیدات خاص بخش اعظم آن را بازيافت نمود.

نیروگاههای آبی با مزایای متعددی قادرند با استحصال و تبدیل آن به انرژی الکتریکی بخش کوچکی از این قدرت طبیعی را به منصه ظهور برسانند.

نیروگاه های برق آبی کوچک بدلیل عدم نیاز به استفاده از سوخت فسیلی, عاری از آلاینده های زیست محیطی هستند. نیروگاه‌های کوچک آبی به دلیل کوتاهی زمان ساخت، مشکلات اجتماعی و زیست محیطی کمتر در راستای کاهش گازهای گلخانه ای و سازو کار توسعه پاک، توجیه اقتصادی، پراکندگی مناسب در سطح کشور، داشتن بستر مناسب جهت انتقال تکنولوژی و قابلیت سرمایه‌گذاری بخش خصوصی و در آنها از جذابیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. جدول زیر راندمان نیروگاههای آب کوچک را با نیروگاههای فسیلی نشان میدهد.

 

منابع انرژی های برق

راندمان ( درصد)

نیروگاههای فسیلی / حرارتی

۴۰

برق آبی کوچک

۹۲-۸۵

 

همچنین در مفایسه با سایر انرژیهای تجدیدپذیر, طول عمر متوسط بیشتری دارد.

 

منابع انرژی های تجدید پذیر

طول عمر ( سال)

برق آبی کوچک

۶۰

انرژی باد

۲۰

بیو ماس

۳۰

انرژی خورشیدی

۲۰

 

این توربینها را میتوان در نقاطی که عموما دارای پتانسیل هیدرولیکی کمی میباشند نظیرآبشارها، مسیر رودخانه ها، مسیر خطوط میتوان نصب کرد.

میتوانند جایگزین ایستگاههای تقلیل فشار و شیرهای فشارشکن شوند و برای تولید برق مورد استفاده قرار گیرند.

بواسطه اين که منابع تامین آب بلحاظ جغرافیايی در بالادست وارتفاع نسبت به محل مصرف واقع شده اند آب ورودی به مخازن در شبکه انتقال دارای پتانسایل بالایی میباشد که با نصب توربین آب کوچک به مقاصد زیر دست یافت:

  • تنظیم دبی وفشاردرخطوط انتقال آب بدون شیرفشارشکن و لذا صرفه جویی در هزینه های گزاف خرید ، نصب ونگهداری با حذف شیرهای فشارشکن
  • بازيافت انرژی پتانسیل آب در مسیر خطوط لوله وکانالهای انتقال آب
  • تولید برق وخرید وفروش انرژی برق آبی به منظوربازگشت سرمایه ونقدینگی جهت توسعه فعالیتهای بنگاههای خصوصی و شرکتهای آب منطقه ای ( فروش برق گرانقیمت درازای پرداخت هزینه ارزان قیمت جهت پمپاژ .این مابه التفاوت قیمت برق برای مصارف کشاورزی فوق العاده چشمگیرمی باشد.)
  • مدیریت بهره برداری از تاسیسات وسازه های احداث شده ازقبل همچون سدهای مخزنی وبندهای تنظیمی فاقد نیروگاه که با توجه به خرید تضمینی وقیمت بالای برق از طرف دولت دارای ریسک سرمایه گذاری پایین بوده وزمینه مناسبی برای سرمایه گذاری بخش خصوصی می باشد.

هم اکنون نسل جدیدی از پروژه های برق آبی کوچک با توزیع مناسب درسطح کشورجهت سرمایه گذاری بخش خصوصی به روش BOT,BOO وطرح وساخت وجود دارد که با احداث آنها علاوه بر شکوفایی اقتصاد واشتغال دربخش خصوصی باعث افزایش توان دولت درجهت تسریع روند احداث زیرساختهای کشورخواهد شد. داشتن بستر مناسب جهت انتقال تکنولوژی و قابلیت سرمایه‌گذاری بخش خصوصی در آنها از جذابیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد.

با توجه به استمرار و پايداری جريان آب در مسیر خطوط انتقال کمترين میزان تغییرات تولید انرژی الکتريکی درنیروگاههای برقآبی مقیاس کوچک لحاظ میشود يکی از معضلات نیروگاههای خورشیدی و بعضا بادی عدم استمرار تولید می باشد در ساعات مختلاف شبانه روز و شرايط جوی مختلف تولید اين قبیل نیروگاهها که بعضا به صفر میرسد. همچنین در ساعات پیک مصرف که تولید انرژی برق ازاهمیت بالايی جهت تامین انرژی مورد نیاز مصرف کننده ها برخوردار است تولید اين نیروگاهها در حداکثرمیزان خود میباشد وکاهش  نمی يابد.

مزايای نسبی نیروگاه آبی کوچک نسبت به ساير انرژیهای نو و تجدید پذیر را میتوان در هزينه سرمايه گذاری کم, نیاز به فضای کم, تولید مداوم و همیشگی برق و راندمان بالا و هزينه تعمیر ونگهداری پايین خلاصه کرد.

 

طبقه بندی مقیاس کوچک نيروگاه‌هاي برق آبي

استاندارد جهانی IEEE نيروگاه‌هاي برق آبي مقیاس کوچک را بشرح ذیل تقسیم بندی میکند:

  • واحدهای ميني يا ميكرو (Mini / Micro hydroelectric power plant ) که به واحدهاي با خروجي توان كمتر از۱۰۰ کیلووات گفته مي‌شود.
  • واحدهای برق آبي كوچك( Small hydroelectric power plant ) که واحدهاي با خروجي كمتر از ۵مگاوات میباشند.

نيروگاه هاي بر ق آبي كوچك به لحاظ منابع انرژی انواع مختلفي دارند كه در دسته بندی كلي زير قرار میگیرند:

  • جريان رودخانه اي (Run of River)  که در آن هيچگونه ذخيره آبي وجود ندارد و توان توليدي با مقدار جريان عبوري آب در دسترس رودخانه میتواند متغیر باشد.
  • مخزني ( Reservoir) که از ظرفيت ثابت در طول دوره سالانه برخوردار بوده و در آن بالاجبار از سد يا آب بند استفاده میشود.
  • خطوط انتقال آب transmission pipe line که توان توليدي با مقدار جريان عبوري آب مصرفی شهرها وخطوط انتقال تغيير میباشد.

 

 

 

 

 

مطالب مرتبط

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.




ارسال